(57)【要約】［課題］従来より高い温度で使用可能な、熱寸法安定性に優れたウェハの保護テープを提供する。［解決手段］１５０℃で３０分間保持したときの寸法変化率が、縦方向（ＭＤ）および横方向（ＴＤ）のいずれにおいても−１．５％以上、＋１．５％以下であって、かつＭＤとＴＤとの差が１％以内であり、３６５ｎｍの光の透過率が５０％以上である樹脂フィルム基材１１と、紫外線硬化型粘着剤層１２とを有する保護テープ１０。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１５０℃で３０分間保持したときの寸法変化率が、縦方向（ＭＤ）および横方向（ＴＤ）のいずれにおいても−１．５％以上、＋１．５％以下であって、かつＭＤとＴＤとの差が１％以内であり、３６５ｎｍの光の透過率が５０％以上である樹脂フィルム基材と、
紫外線硬化型粘着剤層と
を有する保護テープ。
【請求項２】
前記樹脂フィルム基材は、熱機械分析法の引張モードで測定した軟化温度が１６０℃以上である、
請求項１に記載の保護テープ。
【請求項３】
前記樹脂フィルム基材が、酸変性ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポリノナメチレンテレフタルアミド、ポリデカメチレンテレフタルアミド、シクロオレフィンコポリマー、シクロオレフィンポリマー、ポリエーテルサルフォン、シンジオタクティックポリスチレンからなる群より選択される樹脂から実質的になる、
請求項１または２に記載の保護テープ。
【請求項４】
前記樹脂フィルム基材が、実質的に、酸変性ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレートからなる、
請求項３に記載の保護テープ。
【請求項５】
前記樹脂フィルム基材が二軸配向フィルムである、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の保護テープ。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか一項に記載された保護テープの製造方法であって、
樹脂ペレットを溶融押し出ししてフィルム化する前駆体フィルム製造工程と、
前記前駆体フィルムを少なくとも二軸延伸するフィルム基材製造工程と、
前記フィルム基材の表面に紫外線硬化型粘着剤層を形成する工程と
を有する保護テープの製造方法。
【請求項７】
前記フィルム基材製造工程は、前記前駆体フィルムを二軸延伸した後、熱固定する工程である、
請求項６に記載の保護テープの製造方法。
【請求項８】
前記フィルム基材製造工程は、前記前駆体フィルムを二軸延伸し、熱固定した後に、さらにアニール処理を行う工程である、
請求項７に記載の保護テープの製造方法。
【請求項９】
請求項１または２に記載された保護テープの製造方法であって、
樹脂ペレットを溶融押し出ししてフィルム化した後、アニール処理を行うことによりフィルム基材を製造する工程と、
前記フィルム基材の表面に紫外線硬化型粘着剤層を形成する工程と
を有する保護テープの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体ウェハ表面を保護するための粘着テープに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体製造の様々な工程で、ウェハ表面を保護するためのテープが利用される。例えば、ウェハ表面にパターンを形成した後、ウェハを裏面から所定厚さまで研削するバックグラインド工程では、ウェハ表面に保護テープを貼り付けた状態で裏面が研削される。このような保護テープでは、ポリオレフィンやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）のフィルム基材の片面に紫外線（ＵＶ）硬化型の粘着剤層を設けたテープが多く利用されている。ＵＶ硬化型の粘着剤は、ウェハへの貼り付け時には粘着性を示し、ＵＶが照射されると硬化して粘着性を失うもので、これにより、工程終了後にウェハ表面を傷つけず、糊残りなくテープを剥がすことができる。特許文献１には、ＰＥＴなどの基材フィルム上にＵＶ硬化型の粘着剤層を有するウェハ表面保護用粘着テープが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−１７９８２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
半導体製造工程での保護テープの大きな寸法変化はウェハの破損、反り、あるいはテープの剥がれにつながり好ましくない。一方で、近年の半導体工程の変遷に伴って、より高い温度で保護テープを使用したいという要望が高まっている。そのためには、保護テープに対して、１３０℃以上または１５０℃以上、場合によっては２００℃以上での耐熱性が求められる。しかし、従来の保護テープでは、フィルム基材の熱寸法安定性が低く、かかる要求に応えられなかった。【０００５】
本発明は上記を考慮してなされたものであり、熱寸法安定性に優れたウェハの保護テープを提供することを目的とする。併せて、かかる保護テープの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の保護テープは、樹脂フィルム基材と紫外線（ＵＶ）硬化型粘着剤層を有する。そして、前記樹脂フィルム基材は、１５０℃で３０分間保持したときの寸法変化率が、縦方向（ＭＤ）および横方向（ＴＤ）のいずれにおいても−１．５％以上、＋１．５％以下であって、かつＭＤとＴＤとの差が１％以内であり、３６５ｎｍの光の透過率が５０％以上である。【０００７】
本発明の保護テープの製造方法は、上記保護テープの製造方法であって、樹脂ペレットを溶融押し出ししてフィルム化する前駆体フィルム製造工程と、前記前駆体フィルムを少なくとも二軸延伸するフィルム基材製造工程と、前記フィルム基材の表面に紫外線硬化型粘着剤層を形成する工程とを有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の保護テープまたは保護テープ製造方法によれば、熱寸法安定性に優れ、かつ工程終了後にＵＶ照射により容易に剥離可能な保護テープが得られる。これにより、工程温度が高くなっても保護テープの寸法変化が小さいので、ウェハが反りにくく、ウェハ表面に形成されたパターンが損傷を受けにくい。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態の保護テープの構成を示す図である。
【図２】実施例１の樹脂フィルム基材の熱機械分析（ＴＭＡ）法の引張モードでの測定結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１において、本実施形態の保護テープ１０は、樹脂フィルム基材１１と、その表面に形成されたＵＶ硬化型粘着剤層１２からなる。保護テープ使用時には、ＵＶ硬化型粘着剤層がウェハ表面に貼り合わされる。
【００１１】
樹脂フィルム基材１１は、所定の熱寸法安定性を有する。具体的には、樹脂フィルム基材は、縦方向（ＭＤ）および横方向（ＴＤ）のいずれにおいても、１５０℃で３０分間保持したときの寸法変化率が−１．５％〜＋１．５％、好ましくは−１．０％〜＋１．０％、特に好ましくは、−０．５％〜＋０．５％である。ここで、寸法変化率のマイナスの符号は収縮を意味し、プラスの符号は膨張を意味する。さらに、樹脂フィルム基材は、１５０℃で３０分間保持したときの縦方向の寸法変化率αＭＤと、横方向の寸法変化率αＴＤの差の絶対値が、｜αＭＤ−αＴＤ｜≦１％、好ましくは｜αＭＤ−αＴＤ｜≦０．６％である。方向による寸法変化率の差が大きすぎると、ウェハ表面に損傷を与えやすいからである。
【００１２】
樹脂フィルム基材１１は、３６５ｎｍの光の透過率が５０％以上である。工程終了後に保護テープを剥がすときに、ウェハ表面と接するＵＶ硬化型粘着剤層１２に、樹脂フィルム基材側からＵＶが照射されるからであり、多用されるＵＶ光源の中心波長が３６５ｎｍだからである。
【００１３】
樹脂フィルム基材１１は、熱機械分析（ＴＭＡ）法の引張モードで測定した軟化温度が、好ましくは１６０℃以上、さらに好ましくは２２０℃以上である。使用温度範囲内で保護テープの寸法が大きく変化しないことが好ましいからである。ＴＭＡ法・引張モードによる軟化温度は、フィルム基材が非晶質である場合は、ガラス転移温度とほぼ一致する。ＴＭＡ法・引張モードによる軟化温度は、フィルムの寸法変化から直接求められ、フィルム加工による樹脂の構造変化をよく反映するので、示差走査熱量測定（ＤＳＣ）法によるガラス転移温度等と比べて、実際の環境での使用可否を判断するための指標として優れている。なお、ＴＭＡ法・引張モードによる軟化温度は、通常の樹脂では３００℃を超えることは稀であるが、仮にそのような場合であっても４００℃以下であることが好ましい。軟化温度が高すぎると、フィルム化が難しくなるからである。
【００１４】
樹脂フィルム基材１１の材料は、上記熱寸法安定性とＵＶ透過性を満たすものであれば、特に限定されないが、好ましくは、酸変性ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴＡ）、ポリノナメチレンテレフタルアミド（ＰＡ９Ｔ）、ポリデカメチレンテレフタルアミド（ＰＡ１０Ｔ）、シクロオレフィンコポリマー（ＣＯＣ）、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）、ポリエーテルサルフォン（ＰＥＳ）、シンジオタクティックポリスチレン（ＳＰＳ）からなる群より選択される。これらの樹脂は、いずれも耐熱性とＵＶ透過性に優れ、フィルム形成に適するからである。
【００１５】
ＰＣＴＡは、ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート（ＰＣＴ）のテレフタル酸の一部を他の酸で置換したものである。樹脂フィルム基材１１の材料は、より好ましくはＰＣＴＡからなり、特に好ましくは、１，４−シクロヘキサンジメタノールからなるジオール成分とテレフタル酸およびイソフタル酸からなるジカルボン酸成分とを重縮合させた、イソフタル酸変性ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレートからなる。後者は、高い耐熱性に加えて、強度、ウェハ表面への追従性、耐加水分解性、吸湿寸法安定性、耐薬品性、粘着剤との密着性に優れるからである。そして、保護テープに求められるこれらの諸特性を高いレベルで備え、かつ、入手が容易であり、フィルムの製造が容易だからである。
【００１６】
ＣＯＣとＣＯＰはいずれも環状オレフィン樹脂で、代表的なものは、ノルボルネン誘導体をモノマーとして用いる。ＣＯＣは、環状オレフィンとα−オレフィン等との付加共重合体またはその水素添加物である。ＣＯＰは、環状オレフィンの開環（共）重合体またはその水素添加物である。ＣＯＣおよびＣＯＰのなかでは、ビシクロ［２．２．１］ヘプタ−２−エン（ノルボルネン）とエチレンの付加共重合体であるＣＯＣを用いるのが好ましい。耐熱性に加えて、吸水率が低いからである。
【００１７】
なお、樹脂フィルム基材１１は、実質的に上記各樹脂からなっていればよく、所要の熱寸法安定性とＵＶ透過性を損なわない範囲で添加剤を含んでいてもよい。例えば、着色剤、酸化防止剤、帯電防止剤などを含んでいてもよい。ただし、ＵＶ吸収剤は含まないことが望ましい。
【００１８】
樹脂フィルム基材１１は、好ましくは二軸配向フィルムである。樹脂が配向することにより、同じ樹脂を用いる場合でも、より高温まで所要の寸法安定性を維持できるからである。
【００１９】
樹脂フィルム基材の厚さは、好ましくは２５μｍ以上、より好ましくは４０μｍ以上である。フィルムが厚いほど、強度が高くなるからである。一方、樹脂フィルム基材の厚さは、好ましくは２００μｍ以下、より好ましくは１２５μｍ以下である。フィルムが薄いほど、ウェハ表面の凹凸に追従しやすいからである。
【００２０】
ＵＶ硬化型粘着剤層１２は、公知の粘着剤を用いて形成することができる。例えば、粘着力を有するアクリル系粘着剤、光重合性オリゴマーおよび光開始剤をブレンドして調製されたＵＶ硬化型粘着剤を用いることができる。ＵＶ硬化型粘着剤には、必要に応じて、着色剤、粘着付与剤、粘着調整剤、界面活性剤、熱膨張率調整のための無機フィラーなどを適宜加えてもよい。
【００２１】
次に、本実施形態の保護テープの製造方法を説明する。まず、樹脂フィルム基材を二軸配向させる場合を説明する。
【００２２】
樹脂フィルム基材の原料となる樹脂ペレットを溶融押し出しすることによってフィルム化し、前駆体フィルムを作製する。
【００２３】
次いで、前駆体フィルムを縦方向（ＭＤ）および横方向（ＴＤ）に延伸する。延伸方式は、逐次二軸延伸方式と同時二軸延伸方式があるが、同時二軸延伸方式によるのが好ましい。ＭＤとＴＤの熱寸法変化率差をより小さくできるからである。延伸倍率の好ましい範囲は樹脂によって異なるが一般的には、ＭＤおよびＴＤのいずれにおいても、１．２倍以上、４．０倍以下である。延伸倍率が大きいほど熱寸法安定性が向上するからであり、一方、延伸倍率が大きすぎると工程の制御が難しくなり、延伸中にフィルムが破断しやすくなるからである。
【００２４】
前駆体フィルムを延伸した後、好ましくは熱固定処理を行う。熱固定によって熱収縮率の絶対値が小さくなり、より高い熱寸法安定性が得られるからである。熱固定処理の弛緩率は、好ましくは１０％以下である。熱固定は公知の方法によって行うことができる。
【００２５】
前駆体フィルムを延伸・熱固定した後、好ましくは、フィルムを一旦冷却してから改めてアニール処理を行う。これにより、樹脂フィルム基材の熱収縮率の絶対値がさらに小さくなり、さらに高い熱寸法安定性が得られる。アニール処理は、延伸方式が逐次二軸延伸方式であるか同時二軸延伸方式であるかに関わらず行うことが好ましいが、前駆体フィルムを逐次二軸延伸処理によって延伸した場合は、アニール処理を行うことが特に好ましい。アニール処理は、保護テープの使用温度より高い温度で行う。
【００２６】
上記のように作製した樹脂フィルム基材の表面に、ＵＶ硬化型粘着剤を塗工してＵＶ硬化型粘着剤層を形成することにより、本実施形態の保護テープが得られる。
【００２７】
次に、本実施形態の保護テープの他の製造方法として、樹脂フィルム基材を二軸配向させない場合を説明する。
【００２８】
上述した樹脂のうち、ＰＥＳは非晶性であって、ガラス転移温度は一般に２２０〜２３０℃である。樹脂フィルム基材の材料が実質的に、このような２００℃以上のガラス転移温度を有する非晶性の樹脂からなる場合は、フィルムを二軸配向させることなく、保護テープとしての所要の特性を実現できる。
【００２９】
樹脂フィルム基材の原料となる樹脂ペレットを溶融押し出しによってフィルム化し、一旦冷却してから改めてアニール処理を行ってフィルム基材を作製する。アニール処理は、保護テープの使用温度より高い温度で行う。次いで、フィルム基材の表面に、ＵＶ硬化型粘着剤を塗工してＵＶ硬化型粘着剤層を形成することにより、本実施形態の保護テープが得られる。
【実施例】
【００３０】
実施例１〜５の保護テープの樹脂フィルム基材を次のとおり作製した。樹脂フィルム基材の材料は、次の４種の樹脂を用いた。
・ＰＣＴＡ：イーストマン・ケミカル社製、コポリエステル１３３１９
・ＰＡ９Ｔ：株式会社クラレ製、ジェネスタＮ１０００Ｄ
・ＣＯＣ：ポリプラスチックス株式会社製、ＴＯＰＡＳ６０１５
・ＳＰＳ：出光興産株式会社製、ザレック１４２ＺＥ
各樹脂のペレットを所定温度で溶融し、Ｔダイより押し出して、前駆体フィルムを作製した。次いで、前駆体フィルムを所定温度、所定倍率で同時二軸延伸し、実施例１、２、４および５については、延伸後のフィルムを所定温度まで加熱して熱固定処理した。実施例５については、熱固定処理後のフィルムを一旦室温まで冷却した後に、再度アニール処理を行った。【００３１】
比較例１、２として、それぞれ市販のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルムおよびポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルムを準備した。【００３２】
表１に、各実施例および比較例の保護テープの製造条件を示す。【００３３】
【表１】
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【００３４】
樹脂フィルム基材の物性は以下の方法で測定した。【００３５】
波長３６５ｎｍの光の透過率は、紫外可視分光光度計を用いて、モノクロメーターで波長３６５ｎｍの単色光を試験片に垂直に照射し、透過した光量を測定して求めた。【００３６】
熱寸法変化率は、次の方法で測定した。試験片（１５０ｍｍ×１５０ｍｍ）上に、長さ１００ｍｍの直線をＭＤおよびＴＤに平行にそれぞれ３本描き、この試験片を標準状態（２３℃×５０％ＲＨ）に２時間放置した後直線の長さを測定した。続いて、１５０℃の雰囲気に設定された熱風循環式恒温槽内で、一角を支持した宙吊り状態にて３０分間放置した後、取り出して標準状態に２時間放置冷却した。その後各直線の長さを測定し、試験前の長さからの変化量を求めた。ＭＤ、ＴＤとも各３本の直線の変化量の平均値をとって熱寸法変化率とした。【００３７】
ＴＭＡ法の引張モードによる軟化温度は次の方法で測定した。それぞれＭＤおよびＴＤを長さ方向とする試験片（２ｍｍ×２５ｍｍ）を作製し、ＴＭＡ測定装置（ＴＡインスツルメント社製、Ｑ４００ＥＭ）を用いて、引張荷重５ｇｆ／２ｍｍ幅（約０．０５Ｎ／２ｍｍ幅）、昇温速度１０℃／分の条件で昇温して、軟化温度を測定した。軟化温度は引張方向がＭＤおよびＴＤである試験片での測定値の平均値で示した。例として、図２に、実施例１の樹脂フィルム基材の測定チャートを示す。【００３８】
表２に、各実施例および比較例の保護テープの物性を示す。１５０℃で３０分間保持したときの寸法変化率は、ずべてのフィルム基材で符号がマイナスであった。すなわち、この条件でフィルムは熱収縮した。実施例１〜５すべてのフィルム基材で、３６５ｎｍの光の透過率は８０％以上であった。また、１５０℃で３０分間保持したときの寸法変化率は、ＭＤおよびＴＤのいずれにおいても０．８％以下であり、ＭＤとＴＤの差は０．２％以下であった。また、ＴＭＡ法の引張モードによる軟化温度は１８０℃以上であった。これに対して、比較例１のフィルム基材ではＭＤの熱寸法変化率が−１．６％で、熱収縮が大きかった。また比較例２のフィルム基材では、波長３６５ｎｍの光の透過率が２０％と低かった。【００３９】
【表２】
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【００４０】
上記各樹脂フィルム基材上にＵＶ硬化型アクリル系粘着剤を塗工して、３０ｇ／ｍ２の厚さでＵＶ硬化型粘着剤層を形成した。これにより、実施例１〜５と、比較例１および２の保護テープが作製できた。【００４１】
保護テープをシリコンウェハに貼り付けて、１５０℃の恒温槽中で３０時間保持し、標準状態に２時間放置冷却した後、フィルム基材側からＵＶを照射して、保護テープを剥がした。実施例１〜５の保護テープでは、試験中に保護テープの浮き、剥がれやウェハの反りは発生せず、また、保護テープをウェハから容易に剥がすことができた。これに対して、比較例１では、ウェハにわずかな反りが認められた。また、比較例２では、保護テープを剥がす際の抵抗が大きく、ウェハ表面に数か所糊残りが認められた。【００４２】
本発明は上記の実施形態や実施例に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種々の変形が可能である。また、本発明の保護テープの用途はバックグラインドテープには限られず、半導体製造の他の工程においても、ウェハ表面の保護のために用いることができる。
【符号の説明】
【００４３】
１０  保護テープ
１１  樹脂フィルム基材
１２  ＵＶ硬化型粘着剤層
【図１】
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【図２】
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【国際調査報告】
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